[發明專利]歐美雜交葡萄品種巨峰抗逆基因VlAP17及其應用

有效

• 申請號: 201410369675.3
• 申請日: 2014-07-30
• 公開（公告）號: CN104212825B
• 公開（公告）日: 2017-01-18
• 發明（設計）人: 王西平;郭榮榮
• 申請（專利權）人: 西北農林科技大學
• 主分類號: C12N15/57
• 分類號: C12N15/57;C12N15/82
• 代理公司: 西安恒泰知識產權代理事務所61216
• 代理人: 史玫

技術領域

本發明涉及植物抗逆基因鑒定及基因工程技術領域，特別涉及一個歐美雜交葡萄品種巨峰抗逆基因VlAP17。?

背景技術

天冬氨酸蛋白酶(APs)廣泛分布于植物，動物，微生物及病毒中。根據它們的氨基酸序列同源性共分為14個不同的家族，根據它們的進化關系和三維結構又可分為6個不同的分支。植物天冬氨酸蛋白酶分布于AA分支的A1，A3，A11和A12以及AD分支的A22家族。大多數植物天冬氨酸蛋白酶與來源不同的類胃蛋白酶共同屬于A1家族。與A1家族的其他成員相似，植物天冬氨酸蛋白酶在酸性pH條件下具有活性，受胃蛋白酶抑制劑的特異抑制，有兩個具有催化活性的天冬氨酸殘基。?

目前已從多種植物中檢測并純化出天冬氨酸蛋白酶。然而，它們的生物學功能并沒有像哺乳動物、微生物或病毒中的天冬氨酸蛋白酶那樣得到很好的表征，在這些物種中天冬氨酸蛋白酶執行多種不同的功能，包括特異的蛋白加工(如：高血壓蛋白原酶),蛋白質降解(如：胃酶如凝乳酶，胃蛋白酶和胃亞蛋白酶)或病毒多聚蛋白加工(人體免疫病毒AP)。關于植物天冬氨酸蛋白酶功能的了解來自于假設的蛋白質底物的共定位研究、特定組織或特異條件下的這些底物在離體條件或特異表達下的加工或降解的實驗證據。總的來說，植物APs參與不同植物器官的蛋白質加工或降解，以及植物衰老，逆境響應，程序性細胞死亡和再生。?

在自然生長環境中，植物經常暴露于復雜多變的生物與非生物脅迫中。為了改善植物對脅迫和疾病的抵抗能力，研究各種脅迫途徑中抗逆基因的功能是?很重要的。但現有的關于AP基因在抗逆方面的研究還很少。?

發明內容

本發明的目的在于，提供一個歐美雜交葡萄品種巨峰抗逆基因VlAP17，并證明了該基因在抗逆方面的功能。?

為了實現上述任務，本發明采用如下的技術解決方案：?

一種歐美雜交葡萄品種巨峰抗逆基因VlAP17，其特征在于，該歐美雜交葡萄巨峰抗逆基因VlAP17的編碼區序列如SED?ID?NO:1所示。?

本發明首次構建了pCAMBIA2300-35S-VlAP17過量表達載體，并通過花絮浸染法將其導入模式植物擬南芥。研究了歐美雜交葡萄品種巨峰抗逆基因VlAP17過量表達的轉基因株系和野生對照在滲透脅迫，失水處理，長期干旱以及鹽脅迫處理下的生長情況。?

本發明的歐美雜交葡萄品種巨峰抗逆基因VlAP17能明顯提高擬南芥對于滲透脅迫，失水處理，長期干旱以及鹽脅迫的耐受力。?

在脅迫條件下，轉基因株系中的活性氧(ROS)的積累也是明顯少于野生對照,而活性氧清除劑SOD，CAT，POD的酶活性顯著高于野生型對照。在含有氯化鈉(NaCl)和甘露醇(Mannitol)的培養基上，具有歐美雜交葡萄品種巨峰抗逆基因VlAP17的株系萌發率顯著高于野生對照,根長也明顯長于對照。以上結果都表明歐美雜交葡萄品種巨峰抗逆基因VlAP17在擬南芥中的過量表達提高了植株的抗鹽脅迫和干旱脅迫的能力。?

附圖說明

圖1是氯化鈉和甘露醇引起的滲透脅迫對野生對照(WT)和轉基因株系VlAP17-15(L1),VlAP17-33(L2)和VlAP17-43(L3)萌發的影響。其中，A圖是在MS培養基上的圖片，B圖是在MS培養基+130mM的NaCl上的圖片，C圖是在MS培養基+200mM甘露醇(Mannitol)上的圖片，圖D是野生對照WT、轉基因株系L1,L2,L3在MS培養基，含有130mM氯化鈉和200mM甘露醇?的滲透培養基上的萌發率，*表示與野生對照相比有顯著差異，**表示與野生對照相比有極顯著差異(*0.01<P<0.05,**P<0.01)。?

圖2是氯化鈉和甘露醇引起的滲透脅迫對野生對照WT、轉基因株系L1,L2,L3根系發育的影響。A圖是將苗齡5天的野生對照WT、VlAP7轉基因株系L1,L2,L3分別移栽到在MS培養基，含有130mM氯化鈉和200mM甘露醇的滲透培養基上生長一周后的根系生長圖。B圖是野生型對照和轉基因株系在不同培養基上的根長。C圖是野生型對照和轉基因株系在不同培養基上的側根數量，*表示與野生對照相比有顯著差異，**表示與野生對照相比有極顯著差異(*0.01<P<0.05,**P<0.01)。?